高层建筑中的转换层设计方法研究(附件)【字数:7790】
随着城市建设日新月异,越来越多的高层建筑被建造起来,建筑物高度不断增加的同时,相应的结构设计方法和安全保障措施也在不断地创新,为满足高层建筑功能要求,高层建筑转换层设计技术便应用而生了。高层建筑力学性能复杂,特别是转换层结构,高层建筑施工时,如果没有足够可靠的设计技术作为转换层设计依据的话,将很难满足高层建筑的功能要求,因此高层建筑转换层设计对于现代高层建筑至关重要。本文介绍了高层建筑转换层设计技术的背景、概念以及常见的类型,分析了转换层设计的注意事项,最后对高层建筑国内外工程实例进行研究,深刻认识到高层建筑中转换层设计方法对高层建筑的重要性,也为今后高层建筑转换层设计方法运用提供参考。
目录
一、引言 1
(一)转换层的背景 1
二、高层建筑转换层概念 1
(一)高层建筑转换层概念综述 1
(二)高层建筑转换层的功能 1
三、转换层设计常见的结构类型 2
(一)转换层的基本结构 2
(二)转换层结构设计的几种主要类型 3
1.梁式转换层 3
2.桁架式转换层 3
3.箱型转换层 4
4.厚板转换层 4
四、高层转换层结构设计要点与注意事项 5
(一)结构设计要点 5
1.转换层的结构形式 5
2.转换层的竖向布置 5
3.转换层的结构布置 6
4.高层建筑转换层的抗震设计 6
(二)转换层结构设计的注意事项 6
1.符合建筑知识的需求 6
2.转换层结构刚度的合理选择 6
3.逆向转换 7
五、高层建筑转换层结构设计的应用研究 7
六、结论 8
致谢 9
参考文献 9
一、引言
(一)转换层的背景
在很早的时候,人们就有着对高层建筑的向往。时代与需求与时俱进,人们不仅仅满足于建筑高度的增加,同样对美观度与结构的稳固性能颇为看重。于是转换层设计技术便孕育而生,他的出现不仅满足了高层建筑的美观,更是对衔接处进行了建筑力学性能的加固,在世界范围内,己经建成了一 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: #351916072#
批具有象征意义的高层建筑。例如;阿联酋的迪拜塔(828m)、深圳市的信兴广场大厦(384m)、上海市的环球金融中心、大厦(492m)、台北101大厦(508m)、广州市中信广场大厦(391m)。这些建筑都体现出高层建筑转换层的重要性,在很大程度上也反映着地区的经济水平和国家的建设水平。随着转换层设计水平和建筑材料的发展,毋庸置疑的将会有更多的高层建筑出现在人们的视野中,“雾”里看花也将不仅仅表示着贬义的韵味。因此在目前,为了保证建筑物对人身和资源财产的安全,本文结合高层建筑转换层技术的概念,通过系统研究扼要介绍高层建筑转换层的设计类型,从设计要点、构造情况及转换层在高层建筑的应用出发,并结合目前现状找出问题进行研究,以保证高层建筑物转换层建筑功能的实现。
二、高层建筑转换层概念
(一)高层建筑转换层概念综述
为实现高层建筑的不同需求,需要在楼层个别地方设计转换层。建筑物某层的上部与下部因平面使用功能不同,该楼层上部与下部采用不同结构类型,并通过该楼层进行结构转换,则该楼层称为结构转换层。一般在不同楼层的应用中,设立大小不同的空间、不同的形式,并在结构改造阶段设置转换层来满足建筑功能的要求。根据分类标准,转换层的结构形式也分为几种类型,例如,梁型、桁架型、组合柱型等。对于不同的转换层结构,转换层的设计方法也大不相同。相关设计者一般要综合借助工程实例,为确保建筑结构的安稳性,针对不同类型的结构采取别出一同的思路和设计方法。所以高层建筑转换层设计首先应该尽量减少转换的竖向构件。其次,结合建筑工程实例和甲方要求的工程信息,精确计算安全数据并在计算机上展开高效的建模工作和绘图,以此来确保建模设计的质量为最高转换层的设计效果为止。不仅如此还要确保高层建筑相关结构的抗震性能以及载荷能力。结构上要设立在相对较高的地方为方便分析设计。另外在建筑安全和经济保障的前提下,高层转换层的刚度应宜小不宜大。
(二)高层建筑转换层的功能
在高层建筑转换层设计时,转换层的主要功能直接决定着楼层竖直结构的复杂多样,也就意味着转换层对楼层段的布局和使用功能也更加重要[1]。对于不同布局、不同用途楼层段的建筑,往往要用不同的转换层结构设计[2]。转换层刚好适用于这种结构设计,他不仅设计简单,还具有应力清晰明确、稳定性强的特点。同时转换层在有较高的楼层做依附时,转换层既可以当作正常的楼层使用,也可以根据楼层的需要作为设备层存在。由于转换层的存在,为高层建筑提供了较大的建筑室内空间。在传统的剪力墙结构中,一般为了满足普通住宅和客房的空间要求,所以竖向构件间的间距要小,这种设计如图21示。
图21转换层建筑布置
当高层建筑没有较大的人流出入口时,故只有通过转换层设计来改变水平转换构件,目的是扩大柱距,帮助建筑物有着大出入口的功能要求。
三、转换层设计常见的结构类型
(一)转换层的基本结构
多用表层和基层结构类型转换。一般用剪力墙结构和框架-剪力墙结构,将表层剪力墙转换为基层的框架。
楼层上、下柱网、轴线改变。为了形成大柱网,通过转换层使基层柱的柱距扩大,同时转换层上、下的结构形式不发生变化。
转换结构设计形式和结构轴线布置。柱网轴线与上部楼层的轴线错开的同时,为了上下结构不对齐的布置,把表层楼层剪力墙结构通过转换层改变为框架。
(二)转换层结构设计的几种主要类型
1.梁式转换层
梁式转换层适用于高层建筑,人们往往将他设立在轴线较为规则建筑物中,可转换纵向或横向构件,当转换层发生纵横同时转换时,为了更加方便高层建筑转换层设计,大多采用双向梁结构。在框筒或筒中筒结构体系中,且建筑结构比较稀落时,在首层出入口位置设置转换大梁来确保建筑功能的需求。在一般的普通建筑中,上面有着较小空间的住房,下面有较大的商用楼层时设计问题较为复杂,诸多的因素导致转换梁的布置出现偏差,甚至出现转换次梁的情况。梁式转换层的结构设计易产生较大扭矩,相对于扭矩及水平荷载作用效应,转换梁的韧性状况不良,容易在重力较大的地方产生裂缝。在实际工程中,应尽量避免多道次梁的转换,采用双向转换梁的布置方式[3]。上文介绍梁式转换层在转换层设计中设计要点和注意事项,大致可以看出梁式转换层的功能和转换要点,采用的同时要根据不同的功能情况和建筑需求,同时也能够看出梁式转换层传力明确、受力性能好,构造措施也较为简单等诸多优点,设计效果如图31梁式转换(托墙式)、梁式转换(托柱式)。
目录
一、引言 1
(一)转换层的背景 1
二、高层建筑转换层概念 1
(一)高层建筑转换层概念综述 1
(二)高层建筑转换层的功能 1
三、转换层设计常见的结构类型 2
(一)转换层的基本结构 2
(二)转换层结构设计的几种主要类型 3
1.梁式转换层 3
2.桁架式转换层 3
3.箱型转换层 4
4.厚板转换层 4
四、高层转换层结构设计要点与注意事项 5
(一)结构设计要点 5
1.转换层的结构形式 5
2.转换层的竖向布置 5
3.转换层的结构布置 6
4.高层建筑转换层的抗震设计 6
(二)转换层结构设计的注意事项 6
1.符合建筑知识的需求 6
2.转换层结构刚度的合理选择 6
3.逆向转换 7
五、高层建筑转换层结构设计的应用研究 7
六、结论 8
致谢 9
参考文献 9
一、引言
(一)转换层的背景
在很早的时候,人们就有着对高层建筑的向往。时代与需求与时俱进,人们不仅仅满足于建筑高度的增加,同样对美观度与结构的稳固性能颇为看重。于是转换层设计技术便孕育而生,他的出现不仅满足了高层建筑的美观,更是对衔接处进行了建筑力学性能的加固,在世界范围内,己经建成了一 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: #351916072#
批具有象征意义的高层建筑。例如;阿联酋的迪拜塔(828m)、深圳市的信兴广场大厦(384m)、上海市的环球金融中心、大厦(492m)、台北101大厦(508m)、广州市中信广场大厦(391m)。这些建筑都体现出高层建筑转换层的重要性,在很大程度上也反映着地区的经济水平和国家的建设水平。随着转换层设计水平和建筑材料的发展,毋庸置疑的将会有更多的高层建筑出现在人们的视野中,“雾”里看花也将不仅仅表示着贬义的韵味。因此在目前,为了保证建筑物对人身和资源财产的安全,本文结合高层建筑转换层技术的概念,通过系统研究扼要介绍高层建筑转换层的设计类型,从设计要点、构造情况及转换层在高层建筑的应用出发,并结合目前现状找出问题进行研究,以保证高层建筑物转换层建筑功能的实现。
二、高层建筑转换层概念
(一)高层建筑转换层概念综述
为实现高层建筑的不同需求,需要在楼层个别地方设计转换层。建筑物某层的上部与下部因平面使用功能不同,该楼层上部与下部采用不同结构类型,并通过该楼层进行结构转换,则该楼层称为结构转换层。一般在不同楼层的应用中,设立大小不同的空间、不同的形式,并在结构改造阶段设置转换层来满足建筑功能的要求。根据分类标准,转换层的结构形式也分为几种类型,例如,梁型、桁架型、组合柱型等。对于不同的转换层结构,转换层的设计方法也大不相同。相关设计者一般要综合借助工程实例,为确保建筑结构的安稳性,针对不同类型的结构采取别出一同的思路和设计方法。所以高层建筑转换层设计首先应该尽量减少转换的竖向构件。其次,结合建筑工程实例和甲方要求的工程信息,精确计算安全数据并在计算机上展开高效的建模工作和绘图,以此来确保建模设计的质量为最高转换层的设计效果为止。不仅如此还要确保高层建筑相关结构的抗震性能以及载荷能力。结构上要设立在相对较高的地方为方便分析设计。另外在建筑安全和经济保障的前提下,高层转换层的刚度应宜小不宜大。
(二)高层建筑转换层的功能
在高层建筑转换层设计时,转换层的主要功能直接决定着楼层竖直结构的复杂多样,也就意味着转换层对楼层段的布局和使用功能也更加重要[1]。对于不同布局、不同用途楼层段的建筑,往往要用不同的转换层结构设计[2]。转换层刚好适用于这种结构设计,他不仅设计简单,还具有应力清晰明确、稳定性强的特点。同时转换层在有较高的楼层做依附时,转换层既可以当作正常的楼层使用,也可以根据楼层的需要作为设备层存在。由于转换层的存在,为高层建筑提供了较大的建筑室内空间。在传统的剪力墙结构中,一般为了满足普通住宅和客房的空间要求,所以竖向构件间的间距要小,这种设计如图21示。
图21转换层建筑布置
当高层建筑没有较大的人流出入口时,故只有通过转换层设计来改变水平转换构件,目的是扩大柱距,帮助建筑物有着大出入口的功能要求。
三、转换层设计常见的结构类型
(一)转换层的基本结构
多用表层和基层结构类型转换。一般用剪力墙结构和框架-剪力墙结构,将表层剪力墙转换为基层的框架。
楼层上、下柱网、轴线改变。为了形成大柱网,通过转换层使基层柱的柱距扩大,同时转换层上、下的结构形式不发生变化。
转换结构设计形式和结构轴线布置。柱网轴线与上部楼层的轴线错开的同时,为了上下结构不对齐的布置,把表层楼层剪力墙结构通过转换层改变为框架。
(二)转换层结构设计的几种主要类型
1.梁式转换层
梁式转换层适用于高层建筑,人们往往将他设立在轴线较为规则建筑物中,可转换纵向或横向构件,当转换层发生纵横同时转换时,为了更加方便高层建筑转换层设计,大多采用双向梁结构。在框筒或筒中筒结构体系中,且建筑结构比较稀落时,在首层出入口位置设置转换大梁来确保建筑功能的需求。在一般的普通建筑中,上面有着较小空间的住房,下面有较大的商用楼层时设计问题较为复杂,诸多的因素导致转换梁的布置出现偏差,甚至出现转换次梁的情况。梁式转换层的结构设计易产生较大扭矩,相对于扭矩及水平荷载作用效应,转换梁的韧性状况不良,容易在重力较大的地方产生裂缝。在实际工程中,应尽量避免多道次梁的转换,采用双向转换梁的布置方式[3]。上文介绍梁式转换层在转换层设计中设计要点和注意事项,大致可以看出梁式转换层的功能和转换要点,采用的同时要根据不同的功能情况和建筑需求,同时也能够看出梁式转换层传力明确、受力性能好,构造措施也较为简单等诸多优点,设计效果如图31梁式转换(托墙式)、梁式转换(托柱式)。
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